Резервуар для льда
 | Эта статья нуждается в дополнительных цитатах для проверки . ( январь 2017 г. ) |
Резервуар для льда — это резервуар для модели корабля , цель которого — обеспечить среду физического моделирования для взаимодействия корабля, конструкций или морского дна как со льдом, так и с водой. Резервуары для льда могут иметь форму либо буксирного танка , либо маневренного бассейна .
Во многих неохлаждаемых бассейнах моделей кораблей используются имитаторы льда, такие как парафин, гипс и смеси пенопласта или пластиковых шариков. Очистка и обращение с такими симуляторами часто оказываются затруднительными. Что отличает резервуар для льда от бассейнов других моделей кораблей, так это то, что в его конструкцию специально встроены приспособления для удобного обращения с таким материалом. Использование охлаждаемого бассейна, содержащего в основном воду, позволяет заморозить и растопить удобный метод приготовления и очистки модельного льда.
Масштабирование льда
[ редактировать ]Бассейны моделей кораблей часто имитируют полномасштабные процессы в миниатюре. Корабли и сооружения уменьшаются линейно по размеру и кубически по массе, водоизмещению и объему. Задача моделирования льда заключается в правильном уменьшении интересующих свойств льда для обеспечения точного моделирования.
Многие факторы и свойства представляют интерес при моделировании льда. Реальная среда, которая будет моделироваться, имеет первостепенное значение. Например, куски льда, текущие и затем закупоривающие весеннюю реку, будут моделироваться совсем не так, как модель корабля, пересекающего смоделированный арктический ледниковый покров. Другое дело – корабль, пересекающий территорию с рыхлыми кусками битого льда или паковым льдом.
Метод ослабленного льда
[ редактировать ]Одним из важных факторов при испытаниях моделей ледоколов является влияние изменения прочности и толщины льда. Например: если выбран масштаб от 1 до 30, то модель корабля будет иметь размер 1/30. Используемый лед также должен иметь 1/30 толщины и 1/30 прочности.
Если использовать лед из чистой воды, проблема в том, что лед из чистой воды не размягчается.
Многие резервуары для льда имитируют лед, используя смесь, состоящую в основном из воды и химических добавок, называемых легирующими добавками, которые представляют собой химические вещества, снижающие температуру плавления чистого водяного льда. Обычными присадками являются соль, этанол , этиленгликоль и мочевина .
При использовании достаточно низкой температуры и вода, и присадка замерзают в растворе, образуя ледяной покров. Этот нечистый ледяной покров по своей природе мягче, чем лед из чистой воды, но может быть намного тверже, чем желаемая прочность накипи. После достижения желаемой толщины температуру воздуха повышают до температуры отпуска. По мере повышения температуры льда примеси выходят из замороженного раствора и образуют карманы жидкого рассола. Эти рассоловые карманы медленно вытекают из ледникового покрова, ослабляя его. Если ледяному покрову не дать замерзнуть повторно, прочность льда продолжает уменьшаться, приближаясь к асимптотическому значению. Выбор правильной шкалы льда становится вопросом о том, когда проводить испытание. Такое смягчение часто называют закалкой.
Различные ледовые симуляторы моделируют лед по-разному. Например, большинство ледоколов ломают лед, поднимаясь вверх по льду и ломая его вниз под весом судна. льда на изгиб вниз . правильное моделирование прочности В этом случае наиболее важным является [ нужна ссылка ] В случае мостов или морских сооружений больший интерес могут представлять прочность на сжатие или изгиб вверх. Влияние льда на движение корабля часто требует уменьшения плотности модели льда путем добавления контролируемого количества газа или воздуха во время процесса замораживания.
Список резервуаров для льда
[ редактировать ] |
| Средство | Расположение | Годы | Длина | Ширина | Глубина | Технология | Примечания | Ссылка |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Университет Аалто | Эспоо , Финляндия | 1980-е – настоящее время | 40 м (131 фут) | 40 м (131 фут) | 2,8 м (9 футов) | Мелкозернистый с этанолом | [ 1 ] | |
| Корейский научно-исследовательский институт кораблестроения и океанотехники (KRISO) | Тэджон , Южная Корея | 42 м (138 футов) | 32 м (105 футов) | 2,5 м (8 футов) | [ 2 ] | |||
| Национальный исследовательский совет Канады (NRCC-OCRE) | Сент-Джонс, Ньюфаундленд , Канада | 1985 – настоящее время | 90 м (295 футов) | 12 м (39 футов) | 3,0 м (10 футов) | [ 3 ] | ||
| HSVA, Большой ледовый модельный бассейн | Гамбург , Германия | 78 м (256 футов) | 10 м (33 фута) | 2,5 м (8 футов) | [ 4 ] | |||
| Акер Арктик Технолоджи Инк. | Хельсинки , Финляндия | 2006 – настоящее время | 75 м (246 футов) | 8 м (26 футов) | 2,1 м (7 футов) | Мелкозернистый с солью | [ 5 ] | |
| Арктический исследовательский центр Маса-Ярдс (MARC) | Хельсинки , Финляндия | 1982–2006 | 77,3 м (254 фута) | 6,5 м (21 фут) | 2,3 м (8 футов) | Мелкозернистый с солью | Арктический исследовательский центр Вяртсиля (WARC) до 1989 г.; Акер Арктик с 2005 года. | [ 5 ] |
| Ледовый модельный бассейн Вяртсиля (WIMB) | Хельсинки , Финляндия | 1969–1982 | 50 м (164 фута) | 4,8 м (16 футов) | 1,15 м (4 фута) | Соленая вода | Построен внутри старого бомбоубежища. | [ 5 ] |
| КРРЕЛ | Ганновер, Нью-Гэмпшир , США | 37 м (121 фут) | 9 м (30 футов) | 2,4 м (8 футов) | [ 6 ] [ 7 ] | |||
| ЧИСЛО | Митака, Токио , Япония | 35 м (115 футов) | 6 м (20 футов) | 1,8 м (6 футов) | [ 8 ] | |||
| Krylov State Research Centre | Санкт-Петербург , Россия | 102 м (335 футов) | 10 м (33 фута) | 2 м (7 футов) | [ 9 ] [ 10 ] | |||
| HSVA, Бассейн экологических испытаний | Гамбург , Германия | 1971– | 30 м (98 футов) | 6 м (20 футов) | 1,2 м (4 фута) | [ 5 ] [ 11 ] | ||
| Национальный исследовательский совет Канады (NRCC-OCRE) | Оттава , Онтарио , Канада | 21 м (69 футов) | 7 м (23 фута) | 1,1 м (4 фута) | [ 12 ] | |||
| Арктический и антарктический научно-исследовательский институт (ААНИИ) | Санкт-Петербург, Россия | 35 м (115 футов) | 5 м (16 футов) | 1,8 м (6 футов) | [ 13 ] | |||
| Арктический и антарктический научно-исследовательский институт (ААНИИ) | Ленинград , Советский Союз | 1955–?? | 13,4 м (44 фута) | 1,85 м (6 футов) | 1,1 м (4 фута) | Соленая вода | Первый в мире резервуар для льда. | [ 5 ] |
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Резервуар для льда Аалто . Университет Аалто. Проверено 16 октября 2016 г.
- ^ «МОЭРИ – Научно-исследовательский институт морской и океанической инженерии» . Архивировано из оригинала 14 мая 2009 г. Проверено 11 сентября 2010 г.
- ^ «Ледяной резервуар – 90-метровый научно-исследовательский комплекс» . Канада.CA . Правительство Канады. 19 марта 2019 года . Проверено 8 ноября 2019 г.
- ^ «HSVA Home — Гамбургский научно-исследовательский институт судостроения» . Проверено 15 октября 2016 г.
- ^ Jump up to: а б с д и 40 лет тестирования моделей. Архивировано 22 октября 2016 г. в Wayback Machine . Акер Арктик. Проверено 16 октября 2016 г.
- ^ http://www.crrel.usace.army.mil. Архивировано 3 февраля 2007 г. в Wayback Machine.
- ^ «Испытательный бассейн ледовой техники» . Архивировано из оригинала 10 июня 2007 г. Проверено 4 февраля 2007 г.
- ^ «Национальный морской научно-исследовательский институт – Основные объекты» . Проверено 15 октября 2016 г.
- ^ «Крыловский государственный научный центр» . Проверено 15 октября 2016 г.
- ^ «Экспериментальная база» . Проверено 15 октября 2016 г.
- ^ "Дом" . hsva.de.
- ^ «Ледяной резервуар – научно-исследовательский комплекс 21 м» . Канада.CA . Правительство Канады. 19 марта 2019 года . Проверено 8 ноября 2019 г.
- ^ "Дом" . aari.ru.